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記事No.39918に関するスレッドです

数学 / 名無し
考えては見たものの、わかりません。どうすればいいのでしょうか?
No.39918 - 2016/10/27(Thu) 22:11:32

Re: 数学 / angel
ある程度は数式として整理しますが、ある程度は数の組み合わせを1つ1つ力技で試していかざるを得ません。

先に条件を整理します。

* M,Nは2桁、Mの1の位とNの10の位が等しい
 M=10a+b, N=10b+c, 1≦a≦9, 1≦b≦9 と置ける
* 〜分数の値が等しい
 M/N=a/c, 1≦c≦9
* M,Nは異なる
 a=b=c ではない

ここから、M/N=a/c を整理して
 M/N=a/c
 ⇔ cM=aN
 ⇔ c(10a+b)=a(10b+c)
 ⇔ c(9a+b)=10ab

まとめると、

 1≦a,b,c≦9, c(9a+b)=10ab, not( a=b=c )

ここまでが、数式上で整理できる条件です。

No.39919 - 2016/10/27(Thu) 23:39:38

Re: 数学 / angel
ここから、整数の性質に着目して、またある程度は力技で調べていきます。

c(9a+b)=10ab から、左辺、c, (9a+b) どちらかは5の倍数となります。そこで場合分けして、

(1) cが5の倍数になる場合 ⇒ c=5
 5(9a+b)=10ab
 ⇔ 2ab-9a-b=0
 ⇔ 4ab-18a-2b=0 (全体を2倍)
 ⇔ 4ab-18a-2b+9=9
 ⇔ (2a-1)(2b-9)=9

 これで、(2a-1),(2b-9)の積が9になる組み合わせを調べると、
 (a,b)=(1,9),(2,6),(5,5) の3通りが出てきます。
 ただ、(a,b)=(5,5)は、c=5 と併せると not(a=b=c) に抵触するため、除外します。

No.39920 - 2016/10/27(Thu) 23:44:53

Re: 数学 / angel
(2) c≠5 の場合
 (9a+b)が5の倍数になります。
 ここで、9a+b=10a+(b-a) であることに注意すると、
 10a は既に5の倍数ですから、残りの b-a が5の倍数、つまり

 (2)-1. a=b
 (2)-2. a=b+5
 (2)-3. b=a+5

 のいずれかになります。

 (2)-1. a=b
  c(9a+b)=10ab に a=b を代入して整理すると b=c
  つまり、a=b=c になり、not(a=b=c) に抵触するため除外
 (2)-2. a=b+5
  c(9a+b)=10ab に a=b+5 を代入して整理すると
  c=2b(b+5)/(2b+9)
  なので、右辺の分数が割り切れるかどうか、なのですが、これ実はb=1〜9 全て試しても割り切れません。
  ※整数の性質から説明することもできるのですが、9通りなので力技で十分
  ということで、このケースも除外
 (2)-3. b=a+5
  c(9a+b)=10ab に b=a+5 を代入して整理すると
  c=2a(a+5)/(2a+1)
  これもa=1〜9全て試すと、右辺の分数が割り切れるのは a=1,4
  ※これも整数の性質から…以下略
  このケースでは(a,b,c)=(1,6,4),(4,9,8)

最終的に、(1),(2)併せて、
(a,b,c)=(1,9,5),(2,6,5),(1,6,4),(4,9,8) の4通りが条件を満たす組み合わせです。

No.39921 - 2016/10/27(Thu) 23:55:21

Re: 数学 / 名無し
ありがとうございます!完全に理解しました!なお途中までの式変形はあってた模様です。
No.39923 - 2016/10/28(Fri) 00:32:17